神经进化导致面向目标行为的短期记忆涌现

动物在具有多重竞争目标的环境中表现出适应性行为。理解这种面向目标行为背后的机制，对神经科学和自适应系统研究而言仍是一项挑战。为解决这一问题，我们开发了一种多目标随机环境中适应性行为的进化模型。所提出的神经进化算法基于神经元复制，作为智能体循环神经网络发展的基本机制。模拟结果表明，在进化过程中，智能体获得了存储短期记忆的能力，从而能够在具有替代行为的策略中加以利用。我们发现进化发现了两种短期记忆机制。第一种机制是感觉信号与持续内部神经活动的整合，导致专门负责替代行为的细胞群涌现。第二种机制是慢速神经动力学过程，使得编码先前的行为选择成为可能。